Coulometria este o formă de analiză cantitativă utilizată pentru a determina concentrația unei substanțe în soluție – denumită în general analit – prin măsurarea cantității de electricitate necesară pentru a schimba starea de oxidare a substanței. Starea de oxidare a analitului poate fi redusă prin adăugarea de electroni sau mărită prin îndepărtarea electronilor. Transferul de electroni către sau de la o substanță poate avea loc chimic în reacții de reducere-oxidare, dar se poate realiza și prin electricitate, care este un flux de electroni, folosind electroliza. Măsurând cantitatea de sarcină electrică transferată în timpul oxidării sau reducerii complete a analitului prin electroliză, este posibil să se calculeze cantitatea care a fost prezentă. Aceasta este în conformitate cu prima lege a electrolizei a lui Faraday, care afirmă că cantitatea de substanță transformată în timpul electrolizei este direct proporțională cu cantitatea de electricitate transferată.
În chimie, unitatea de măsură pentru cantitatea unei substanțe este în mod normal molul, care este definit ca numărul de atomi în 0.42 uncii (12 grame) de carbon-12. Electronii pot fi măsurați și în moli. Prin urmare, este posibil să se calculeze câți moli de electroni ar fi necesari pentru a converti, de exemplu, o anumită cantitate de cupru în soluție din starea sa de oxidare +2 în cupru metal neutru. Pentru fiecare mol de cupru sunt necesari doi moli de electroni: Cu2+ + 2e- -> Cu. Astfel, într-o soluție care conține o cantitate necunoscută de ioni de Cu2+, cantitatea prezentă, măsurată în moli, poate fi determinată prin măsurarea cantității de electroni, în moli, care sunt utilizați în realizarea acestei conversii până la finalizare.
Sarcina electrică se măsoară în coulombi, un coulomb fiind cantitatea de sarcină transferată de un curent de un amper într-o secundă. Un mol de electroni este echivalent cu puțin peste 96,485 de coulombi. Măsurând timpul necesar unui curent cunoscut pentru a finaliza o reacție precum cea de mai sus, se poate calcula numărul de moli de electroni utilizați și din aceasta se determină numărul de moli analitului. Acest tip de coulometrie este cunoscut sub numele de coulometrie cu curent controlat sau titrare coulometrică. Metoda necesită un mijloc de a determina când a fost atins punctul final al reacției, cum ar fi un indicator chimic.
Un alt tip de analiză coulometrică este coulometria potențială controlată. În acest caz, se menține un potențial electric constant și se măsoară curentul. Pe măsură ce reacția continuă, curentul scade și se apropie de zero când reacția este completă. Numărul de moli de analit poate fi calculat din timpul necesar pentru ca curentul să scadă la zero.